- 摩擦力
- 共9841题
在研究摩擦力特点的实验中,将木块放在水平长木板上如图(a)所示,用力沿水平方向拉木块,拉力从0开始逐渐增大,分别用力传感器采集拉力和木块所受到的摩擦力,并用计算机绘制出摩擦力Ff随拉力F的变化图象如图(b)所示.已知木块的质量为0.78kg,取重力加速度g=10m/s2求:
(1)木块受到的最大静摩擦力
(2)木块与长木板间的动摩擦因数.
正确答案
解:(1)由图象可知:Ff的最大值为4N,就是木块受到的最大静摩擦力.
(2)由图象可知木块受到的滑动摩擦力大小为Ff=3.12N
木块对木板的压力大小FN=mg=7.8N
由滑动摩擦力计算公式Ff=μFN可知:μ═0.4
答:(1)木块受到的最大静摩擦力为4N.
(2)木块与长木板间的动摩擦因数为0.4.
解析
解:(1)由图象可知:Ff的最大值为4N,就是木块受到的最大静摩擦力.
(2)由图象可知木块受到的滑动摩擦力大小为Ff=3.12N
木块对木板的压力大小FN=mg=7.8N
由滑动摩擦力计算公式Ff=μFN可知:μ═0.4
答:(1)木块受到的最大静摩擦力为4N.
(2)木块与长木板间的动摩擦因数为0.4.
一位同学抓起放在地上的一瓶饮料,在他握着瓶身把饮料竖直向上匀速移动的过程中,如图所示,此时瓶子受到摩擦力的方向是______.如果他手对瓶子的握力增大,则瓶子受到的摩擦力大小将______(选填“变大”、“变小”或“不变”).
正确答案
解:当瓶子静止时,瓶子受到静摩擦力作用,根据平衡有:f=mg,方向与重力的方向相反,竖直向上.静摩擦力大小与正压力大小无关,增大压力,瓶子所受的静摩擦力不变,仍然等于重力.
故答案为:竖直向上,不变
解析
解:当瓶子静止时,瓶子受到静摩擦力作用,根据平衡有:f=mg,方向与重力的方向相反,竖直向上.静摩擦力大小与正压力大小无关,增大压力,瓶子所受的静摩擦力不变,仍然等于重力.
故答案为:竖直向上,不变
如图甲所示,用一拉力传感器(能感应力大小的装置)水平向右拉一水平面上的木块,A端的拉力均匀增加,0-t1时间木块静止;木块运动后改变拉力大小,使木块在t2时刻后处于匀速直线运动状态.计算机对数据拟合处理后,得到如图乙所示的拉力随时间变化图线.则:当用F=5.3N的水平拉力拉静止的木块时,木块所受摩擦力大小为______N;若用F=5.8N的水平拉力拉木块,木块所受摩擦力大小为______N.
正确答案
解:(1)当用F=5.3牛的水平拉力拉静止的木块时,静止的木块在水平方向上受到平衡力的作用;即拉力与静摩擦力是一对平衡力,其大小相等;故木块所受摩擦力大小为5.3N;
(2)木块在t2后处于匀速直线运动状态,所受拉力F=5.1N,与滑动摩擦力是一对平衡力,故摩擦力f=5.1N;当用F=5.8牛的水平拉力拉木块时,木块将做加速运动,而木块所受摩擦力大小不会变化,因为压力和粗糙程度都未变,故摩擦力大小仍为5.1N.
故答案为:(1)5.3;(2)5.1.
解析
解:(1)当用F=5.3牛的水平拉力拉静止的木块时,静止的木块在水平方向上受到平衡力的作用;即拉力与静摩擦力是一对平衡力,其大小相等;故木块所受摩擦力大小为5.3N;
(2)木块在t2后处于匀速直线运动状态,所受拉力F=5.1N,与滑动摩擦力是一对平衡力,故摩擦力f=5.1N;当用F=5.8牛的水平拉力拉木块时,木块将做加速运动,而木块所受摩擦力大小不会变化,因为压力和粗糙程度都未变,故摩擦力大小仍为5.1N.
故答案为:(1)5.3;(2)5.1.
水平地面上斜放着一块木板,木板上放着一个质量为m的木块,木块与木板间的动摩擦因数为μ,如图所示.当木板与水平面间的夹角为α(较小角)时,木块静止在木板上,则此时木块受到的摩擦力大小为______;当木板与水平面间的夹角为β(较大角)时,木块沿木板下滑,则此时木块受到的摩擦力大小为______.
正确答案
解:当木板与水平面间的夹角为α(较小角)时,木块静止在木板上,
对物体受力分析,并将重力垂直与平行斜面分解,则有:静摩擦力的大小f=mgsinα;
当木板与水平面间的夹角为β(较大角)时,木块沿木板下滑,根据滑动摩擦力公式f′=μN=μmgcosβ;
故答案为:mgsinα,μmgcosβ.
解析
解:当木板与水平面间的夹角为α(较小角)时,木块静止在木板上,
对物体受力分析,并将重力垂直与平行斜面分解,则有:静摩擦力的大小f=mgsinα;
当木板与水平面间的夹角为β(较大角)时,木块沿木板下滑,根据滑动摩擦力公式f′=μN=μmgcosβ;
故答案为:mgsinα,μmgcosβ.
质量为30kg的物体静止放在水平面上,物体和水平面的最大静摩擦力为31N,物体和水平面之间的动摩擦因数为0.1.当水平拉物体的力分别为28N和50N时,物体所受的摩擦力是否相等?若不相等,则各是多大?(g=10m/s2)
正确答案
解:因为物体和水平面的最大静摩擦力为31N,当水平拉物体的力分别为28N,物体不动,所受的摩擦力为静摩擦力,根据平衡有:f1=F=28N.
当水平拉力为50N时,物体运动.根据f=μFN得,f2=0.1×300N=30N.
答:物体所受的摩擦力不等,分别为28N 30N.
解析
解:因为物体和水平面的最大静摩擦力为31N,当水平拉物体的力分别为28N,物体不动,所受的摩擦力为静摩擦力,根据平衡有:f1=F=28N.
当水平拉力为50N时,物体运动.根据f=μFN得,f2=0.1×300N=30N.
答:物体所受的摩擦力不等,分别为28N 30N.
如图所示,匀速转动的水平圆盘上放有质量均为m的小物体A、B,AB间用细线沿半径方向相连.它们到转轴的距离分别为RA=0.2m、RB=0.3m.A、B与盘面间的最大静摩擦力均为重力的0.4倍.g取10m/s2,试求:
(1)当细线上开始出现张力时圆盘的角速度ω0
(2)当A开始滑动时圆盘的角速度ω;
(3)在A即将滑动时,烧断细线,A、B将分别做什么运动?
正确答案
解:(1)当细线上开始出现张力时,表明B与盘间的静摩擦力已达最大,则:μmg=mω02RB ①
解得:
②
圆盘的角速度为3.65rad/s
(2)当A开始滑动时,表明A与盘间的静摩擦力也已达最大,则:
对A:μmg-FT=mϖ2RA ③
对B:FT+μmg=mω2RB ④
由③④两式联解得:此时圆盘的角速度为:
ω=4rad/s ⑤
A开始滑动时圆盘的角速度为4rad/s
(3)烧断细线,A与盘间静摩擦力减小,继续随盘做半径为RA=20cm的圆周运动.而B由于最大静摩擦力不足以提供向心力而做离心运动.
故A继续做圆周运动,B做离心运动.
解析
解:(1)当细线上开始出现张力时,表明B与盘间的静摩擦力已达最大,则:μmg=mω02RB ①
解得:
②
圆盘的角速度为3.65rad/s
(2)当A开始滑动时,表明A与盘间的静摩擦力也已达最大,则:
对A:μmg-FT=mϖ2RA ③
对B:FT+μmg=mω2RB ④
由③④两式联解得:此时圆盘的角速度为:
ω=4rad/s ⑤
A开始滑动时圆盘的角速度为4rad/s
(3)烧断细线,A与盘间静摩擦力减小,继续随盘做半径为RA=20cm的圆周运动.而B由于最大静摩擦力不足以提供向心力而做离心运动.
故A继续做圆周运动,B做离心运动.
(附加题)如图所示,倾角为α=60°的斜面上,放一质量为1kg大小可以忽略的物体,用劲度系数k=100N/m的弹簧平行于斜面吊着,物体放在PQ之间任何位置都能处于静止状态,而超过这一范围,物体都会沿斜面滑动.若AP=22cm,AQ=8cm,试求物体与斜面间的最大静摩擦力的大小.(g=10m/s2)
正确答案
解:设弹簧的原长为l0.
在P点有:k(Lap-l0)=mgsin60°+Fmax (1)
在Q点有:k(Laq-l0)+Fmax=mgsin60°(2)
由(1)-(2)得:kLap-kLaq=2Fmax
代入数值的Fmax=7N
答:物体与斜面间的最大静摩擦力的大小是7N.
解析
解:设弹簧的原长为l0.
在P点有:k(Lap-l0)=mgsin60°+Fmax (1)
在Q点有:k(Laq-l0)+Fmax=mgsin60°(2)
由(1)-(2)得:kLap-kLaq=2Fmax
代入数值的Fmax=7N
答:物体与斜面间的最大静摩擦力的大小是7N.
如图所示,水平桌面上平放一叠计54张扑克牌,每一张的质量相同且均为m.用一手指以竖直向下的力压第1张牌,并以一定速度向右移动手指,确保手指与第1张牌之间有相对滑动.设最大静摩擦因数与滑动摩擦因数相同,手指与第1张牌之间的摩擦因数为μ1,牌间的摩擦因数均为μ2,第54张牌与桌面间的摩擦因数为μ3,且有μ1>μ2>μ3
(1)试判断第2张牌到第53张牌之间的任一张牌是否可能相对于第2张牌到第54张牌间的其它牌水平向右滑动?
(2)证明你所做的上述判断.
正确答案
解:(1)不可能;
(2)设手指对第1张牌的压力为N,假设第n(n=2、3、4…53)张牌能相对第n+1张牌向右滑动,则第n张牌受到第n-1张牌对它的摩擦力(可能是滑动摩擦力,也可能是静摩擦力)的最大值为fn-1=μ2(N+(n-1)mg)
其方向水平向右
这时第n张牌受到第n+1张牌对它的滑动摩擦力的大小为fn=μ2(N+nmg)
其方向水平向左
比较两式有,fn>fn-1
鉴于在上述假设情况中,第n张牌在水平方向上所受合力向左,推断与假设相悖,所以假设不成立,即第2张牌到第53张牌之间的任1张牌都不可能相对其他牌向右滑动.
答:(1)不可能;
(2)证明如上所示.
解析
解:(1)不可能;
(2)设手指对第1张牌的压力为N,假设第n(n=2、3、4…53)张牌能相对第n+1张牌向右滑动,则第n张牌受到第n-1张牌对它的摩擦力(可能是滑动摩擦力,也可能是静摩擦力)的最大值为fn-1=μ2(N+(n-1)mg)
其方向水平向右
这时第n张牌受到第n+1张牌对它的滑动摩擦力的大小为fn=μ2(N+nmg)
其方向水平向左
比较两式有,fn>fn-1
鉴于在上述假设情况中,第n张牌在水平方向上所受合力向左,推断与假设相悖,所以假设不成立,即第2张牌到第53张牌之间的任1张牌都不可能相对其他牌向右滑动.
答:(1)不可能;
(2)证明如上所示.
关于摩擦力正确的说法是( )
正确答案
下列说法中不正确的是( )
正确答案
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